具有檢測功能的表面面板的製作方法
2023-05-15 01:27:41
具有檢測功能的表面面板的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠構成薄型且難以發生歪斜或翹曲而且耐環境性優異的具有檢測功能的表面面板。表面面板(1)中，在基材薄膜(11)的外表面(11a)經由外側接合層(14)而接合有外側成形體(12)，在內表面(11b)經由內側接合層(15)而接合有內側成形體(13)。在基材薄膜(11)的內表面(11b)上形成有檢測電極層(21)，在外側接合層(14)的表面形成有裝飾層(23)。而且面板表面的整體被作為硬質塗層的表面保護層(28)覆蓋。以基材薄膜(11)為中心在外側與內側層疊構造對稱，因此難以發生歪斜或翹曲。而且水分等難以浸透基材薄膜(11)的接合部。
【專利說明】具有檢測功能的表面面板
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種作為便攜設備或其他電子設備的框體的一部分使用的表面面板，尤其涉及具有將透光區域包圍的裝飾層和在所述透光區域設置的檢測電極層的具有檢測功能的表面面板。
【背景技術】
[0002]作為便攜用設備或其他電子設備的框體的一部分使用的表面面板在中央部形成有能夠透視液晶顯示裝置等的顯示畫面並且可通過手指進行的觸控操作的透光區域，在該透光區域的周圍設置有著色成框狀的裝飾區域。
[0003]在專利文獻I的圖6以後公開了具備透明觸控面板的觸控面板模塊。
[0004]該觸控面板模塊通過注射成型而成型成透明面板。在透明面板上形成有凹陷，在該凹陷的內部插入並保持有透明觸控面板。並且，將保持透明觸控面板的透明面板保持在二次成形模具的內部，並通過IMD(in-mold decoration)注射成型而成型成保持透明觸控面板的殼體。
[0005]專利文獻2中公開了具有傳感器和蓋的設備。
[0006] 在圖8所示的設備中，接觸傳感器與蓋通過粘接劑粘接。在圖9所示的設備中，接觸傳感器夾在頂蓋與底蓋之間。
[0007]【在先技術文獻】
[0008]【專利文獻】
[0009]專利文獻1:美國專利公開2008/0117186A1
[0010]專利文獻2:美國專利公開2009/0073130A1
[0011]【發明要解決的課題】
[0012]在專利文獻I的圖6以後公開的觸控面板模塊中，為了不能從外部看到保持在透明面板上的透明觸控面板的配線層等，通過著色的殼體的一部分來覆蓋透明觸控面板的前方。因此，觸控面板模塊的構造複雜且厚度尺寸過度增加。
[0013]專利文獻2的圖8所示的設備由於為層疊有接觸傳感器和蓋這兩個層的構造，因此由於該兩個層的粘接時的應力差或熱應力差等容易發生歪斜或翹曲。
[0014]在專利文獻2的圖9所示的設備中，由於接觸傳感器夾在頂蓋與底蓋之間，因此與圖8所示的裝置相比難以發生歪斜或翹曲。但是，在使用該設備時，需要在表面側層疊具有用於隱藏接觸傳感器的配線等的裝飾部的薄膜。由於層疊並粘接該薄膜，因而容易因粘接時的應力差或熱應力差等而產生歪斜或翹曲。
[0015]而且，在專利文獻2所述的設備中，由於在其端面出現接觸傳感器和蓋的接合部，因此在接觸傳感器的電極部水分或腐蝕氣體等變得容易浸透，因而導致耐環境性劣化，壽命容易降低。
【發明內容】
[0016]本發明用於解決上述以往的課題，其目的在於提供一種能夠構成薄型且難以發生歪斜而且耐環境性優異的具有檢測功能的表面面板。
[0017]【用於解決課題的手段】
[0018]本發明為一種具有檢測功能的表面面板，其具有透光區域和包圍所述透光區域的裝飾區域，其特徵在於，具有:
[0019]具有外表面及內表面的透光性的基材；[0020]設置於所述基材的所述外表面而形成所述裝飾區域的裝飾層以及設置於所述內表面且位於所述透光區域內的透光性的檢測電極層；
[0021]分別由透光性的合成樹脂材料形成的、覆蓋所述基材的所述外表面的外側成形體以及覆蓋所述基材的所述內表面的內側成形體，
[0022]所述外側成形體的表面和所述內側成形體的表面的雙方被表面保護層覆蓋。
[0023]本發明的具有檢測功能的表面面板為由外側成形體與內側成形體夾著具有裝飾層和檢測電極層的基材的構造。另外，在外側成形體的表面設置有作為硬質塗層的表面保護層，以使外側成形體的表面難以損傷並且手指等直接接觸而便於操作，但該表面保護層設置在外側成形體的表面和內側成形體的表面的雙方。
[0024]其結果為，夾著基材的中心在外側與內側形成為基本的層疊構造對稱，各層的層疊工序中的應力差和因熱變化產生的應力差在外側與內側容易平衡，從而難以在面板上發生歪斜或翹曲。
[0025]外側成形體與內側成形體可以以相同材料相同厚度形成，然而也可以使厚度互不相同，或者使材質不同，從而也能夠使應力差在以基材為基準的外側與內側進一步減小。
[0026]另外，基材與外側成形體、以及基材與內側成形體可以在模製工序中實現一體化，然而也可以使預先成型的外側成形體以及內側成形體與基材經由透光性的粘接劑而粘接。
[0027]本發明優選如下的構造，即，具有所述外側成形體的端部、所述內側成形體的端部以及所述基材的端部的所述面板端面被所述表面保護層覆蓋。
[0028]在所述基材的一部分從所述面板端面向外部延伸出的結構中，形成為除所述基材延伸出的部分以外，所述面板端面被所述表面保護層覆蓋的構造。
[0029]另外，本發明可以設置為如下結構，即，在所述面板端面，所述表面保護層的一部分向所述基材與所述外側成形體之間的間隙以及所述基材與所述內側成形體之間的間隙的至少一方浸透。
[0030]如上所述，通過以表面保護層覆蓋面板端面，使水分、腐蝕氣體難以侵入在面板端面呈現的基材與外側成形體之間的間隙、基材與內側成形體之間的間隙，從而耐環境性優
巳
[0031]本發明中，所述基材為合成樹脂薄膜。例如，所述基材為PET薄膜，所述外側成形體和所述內側成形體由丙烯系樹脂形成。
[0032]該情況下，在所述基材與所述外側成形體的交界部、所述基材與所述內側成形體的交界部的雙方設置有接合層。
[0033]而且，可以設置為如下的構造，即，所述裝飾層形成於所述接合層的表面。
[0034]【發明效果】
[0035]本發明的表面面板中，由於以基材為中心而在外側與表側層疊構造大致對稱，因此難以發生歪斜或翹曲。而且，由於外側成形體的表面被表面保護層覆蓋，因此難以損傷，且容易通過手指等進行操作。
[0036]另外，通過在面板端面上設置表面保護層，能夠保護基材的表面免受水分、腐蝕氣體等的影響，從而能夠提高耐環境性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為表不本發明的第一實施方式的表面面板的立體圖。
[0038]圖2為圖1所示的表面面板的I1-1I線的剖視圖。
[0039]圖3為透視表示在表面面板的內表面設置的檢測電極層和配線層的圖案的俯視圖。
[0040]圖4(A)、(B)為表不表面面板的層疊工序的一例的說明圖。
[0041]圖5為表不本發明的第二實施方式的表面面板的剖視圖。
[0042]圖6為表不本發明的第三實施方式的表面面板的剖視圖。
[0043]【符號說明】
[0044]I表面面板
[0045]Ia面板外表面
[0046]Ib面板內表面
[0047]Ic面板端面
`[0048]2 框體
[0049]3透光區域
[0050]4裝飾區域
[0051]11基材薄膜
[0052]Ila外表面
[0053]Ilb內表面
[0054]12外側成形體
[0055]13內側成形體
[0056]14外側接合層
[0057]15內側接合層
[0058]16配線帶
[0059]21檢測電極層
[0060]22配線層
[0061]23裝飾層
[0062]28表面保護層
[0063]101表面面板
[0064]IOlc面板端面
[0065]201表面面板
[0066]201c面板端面
【具體實施方式】[0067]圖1和圖2所示的第一實施方式的表面面板I作為便攜電話、便攜信息終端等便攜設備或者電子設備的框體的一部分使用。
[0068]第一實施方式的表面面板I呈平坦的構造且平面形狀為長方形狀。表面面板I設置在便攜設備或者電子設備的框體2的表面2a。在框體2的內部，與安裝有各種電子電路的電路基板一起內置有顯示裝置。該顯示裝置為彩色液晶顯示裝置或者有機電致發光顯示
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[0069]表面面板I具有能夠透過光的透光區域3、將所述透光區域3包圍的裝飾區域4。透過透光區域3能夠從外部目視顯示裝置的畫面的顯示內容。
[0070]圖2中示出了表面面板I的層疊構造。
[0071]表面面板I具有基材薄膜11。基材薄膜11具有透光性。本說明書中的透光性指具有能夠透視顯示裝置的顯示內容的程度的透光率，例如全光線透過率在80%以上，優選在90 以上。
[0072]基材薄膜11由具有適於形成接觸傳感器的強度和耐熱性的合成樹脂即PET (聚對苯二甲酸乙二醇脂)形成。或者也可以使用COP(環狀聚烯烴)等。
[0073]基材薄膜11具有朝向框體2的外側的外表面11a、朝向框體2的內部的內表面lib。如圖2所示，在基材薄膜11的外表面Ila接合有外側成形體12，在內表面Ilb接合有內側成形體13。
[0074]外側成形體12和內側成形體13為透光性的丙烯系等合成樹脂材料，例如由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)形成。
`[0075]若採用基材薄膜11由PET或者COP形成、外側成形體12和內側成形體13由PMMA形成的材料的組合，會造成基材薄膜11與外側成形體12以及內側成形體13的接合性不佳。因此，在表面面板I中，基材薄膜11的外表面Ila與外側成形體12經由外側接合層14接合，內表面Ilb與內側成形體13經由內側接合層15接合。外側接合層14和內側接合層15為透光性的丙烯系的樹脂層。在外表面Ila和內表面Ilb上塗敷熔融樹脂，並通過熱固化、紫外線固化等使其固化而形成該樹脂層。
[0076]如圖2所示，在基材薄膜11的內表面Ilb上形成有檢測電極層21和多個配線層22。
[0077]圖3中從外表面Ila側透視表示在基材薄膜11的內表面Ilb上形成的檢測電極層21和配線層22。
[0078]檢測電極層21配置在表面面板I的透光區域3。如圖3所示，檢測電極層21劃分為右側電極21a和左側電極21b。右側電極21a和左側電極21b分別設有多個，並在表面面板I的長度方向(圖3的圖示上下方向)交替排列地形成。檢測電極層21由ITO (氧化銦錫)形成。檢測電極層21在成膜於PET等基材薄膜11的內表面Ilb後，通過蝕刻而分離成右側電極21a和左側電極21b。
[0079]如圖3所示，配線層22具有分別與右側電極21a連續的右側配線層22a、分別與左側電極21b連續的左側配線層22b。右側配線層22a與左側配線層22b通過裝飾區域4的內側地繞回。如圖3所示，右側配線層22a與左側配線層22b延伸至裝飾區域4的上方區域且各自平行地配置而形成引出配線層24。
[0080]所述內側接合層15以覆蓋檢測電極層21和配線層22的方式形成。[0081]如圖1和圖2所示，在基材薄膜11上一體地形成有從其上端以帶狀連續的配線帶16，所述引出配線層24沿著配線帶16地形成。
[0082]右側配線層22a、左側配線層22b以及引出配線層24為粘合劑樹脂中含有低電阻的導電體的有機導電層，例如銀膏劑、銅膏劑或碳膏劑等。形成右側配線層22a、左側配線層22b以及引出配線層24的有機導電層與形成檢測電極層21的ITO相比富於柔軟性。即，對相同載荷的延伸率、彎曲率高於ΙΤ0。
[0083]在右側配線層22a、左側配線層22b以及引出配線層24的形成工序中，在基材薄膜11的內表面Ilb形成的ITO層之上成膜有機導電層，通過蝕刻工序而形成檢測電極層21、右側配線層22a、左側配線層22b以及引出配線層24的圖案。之後，通過蝕刻工序去除檢測電極層21的表面的有機導電層。
[0084]或者，也可以利用有機導電層在印刷工序形成右側配線層22a、左側配線層22b以及引出配線層24。
[0085]如圖2所示，在基材薄膜11的外表面11a，在所述外側接合層14的表面上形成有裝飾層23。裝飾層23在印刷工序中形成，且通過塗敷多層著色塗膜而形成。如圖1和圖2所示，通過裝飾層23形成包圍透光區域3的裝飾區域4。
[0086]如圖1所示，在裝飾區域4的局部設置有商標顯示部30。如圖2所示，在商標顯示部30，在基材薄膜11的內表面Ilb上設置有反射層31。該反射層31通過在所述內表面Ilb上印刷包含金屬粉的塗膜而形成，或者通過濺射金屬層而形成。形成有反射層31的部分被有機絕緣層32覆蓋，在該部分，所述引出配線層24形成於有機絕緣層32的表面。
[0087]在商標顯示部30，在裝飾層23的局部形成有透過部33。該透過部33通過將裝飾層23的一部分去除而形成，或者通過部分削減塗敷成多層的著色塗膜的層數地形成。透過部33以成為表示產品名、製造者名或型號等的文字、記號或其組合的商標圖案的方式形成。在商標顯示部30，在裝飾區域4的局部金屬色的商標圖案作為立體的顯示而能夠目視。
[0088]如圖2所示，具有多個配線圖案的引出配線層24沿著配線帶16的內表面16b延伸，在配線帶16的前部形成有與弓I出配線層24的各個配線圖案獨立導通的連接器電極25。而且，有機絕緣層26覆蓋在配線帶16的內表面16b上形成的引出配線層24。
[0089]如圖2所示，表面面板I在面板外表面Ia由表面保護層28覆蓋外側成形體12的表面，在面板內表面Ib由表面保護層28覆蓋內側成形體13的表面。此外，由表面保護層28覆蓋表面面板I的4邊的面板端面Ic整體。從4邊的面板端面Ic中的I邊延伸出作為基材薄膜11的一部分的配線帶16，但該面板端面Ic中除延伸出配線帶16的部分以外均被表面保護層28覆蓋。
[0090]表面保護層28為被稱作硬質塗層(hard coat)的層，與基材薄膜11以及外側成形體12和內側成形體13相比表面硬度高，例如鉛筆硬度為3H?5H左右。表面保護層28由以丙烯系、矽酮系、氟系等為主體的紫外線固化型樹脂材料形成。
[0091]作為硬質塗層的表面保護層28原本僅在表面面板I的面板外表面Ia形成即可，然而本發明中，不僅面板外表面Ia,且面板內表面Ib和面板端面Ic的全部表面也均被表面保護層28覆蓋。
[0092]圖4中示出了所述表面面板I的製造方法的一例。
[0093]在製造工序中，在PET薄膜等基材薄膜11的內表面Ilb上形成檢測電極層21、反射層31、有機絕緣層32、配線層22以及引出配線層24，而且形成內側接合層15。而且，在基材薄膜11的外表面Ila上形成外側接合層14和裝飾層23。
[0094]如圖4(A)所示，將形成有所述各層的基材薄膜11設置在一次成形模具41a、41b的內部，在基材薄膜11的內表面Ilb側形成空腔42。向該空腔42內以熔融狀態射出PMMA等光學特性良好的合成樹脂材料，從而形成內側成形體13。PET等基材薄膜11與PMMA等內側成形體13通過夾著內側接合層15而相互牢固地粘接。
[0095]如圖4(B)所示，將具有各層的基材薄膜11與內側成形體13成為一體而成的部件設置在二次成形模具43a、43b的內部，在基材薄膜11的外表面Ila側形成空腔44。向該空腔44內以熔融狀態射出PMMA等光學特性良好的合成樹脂材料,從而形成外側成形體12。PET等基材薄膜11與PMMA等外側成形體12通過夾著外側接合層14而相互牢固地粘接。
[0096]之後，在面板外表面la、面板內表面Ib以及面板端面Ic上形成作為硬質塗層的表面保護層28。在表面保護層28的塗布工序中，將具有各層的基材薄膜11、外側成形體12以及內側成形體13形成一體而成的部件浸潰於紫外線固化性的熔融樹脂的內部，從而在配線帶16的突出部以外的表面塗布熔融樹脂。之後照射紫外線使熔融樹脂固化，從而形成表面保護層28。
[0097]另外，也可以與圖4的工序相反地，相對於具有各層的基材薄膜11先成型外側成形體12，之後成型內側成形體13，從而使基材薄膜11與外側成形體12以及內側成形體13一體化。
[0098]而且，作為表面面板I的製造方法，也可以預先形成外側成形體12和內側成形體13，通過粘接劑等將具有各層的基材薄膜11與外側成形體12以及內側成形體13相互粘接,之後，由表面保護層28覆蓋面板外表面la、面板內表面Ib以及面板端面Ic0
[0099]圖2所示的表面面板I以基材薄膜11為中心而在外側層疊有外側接合層14、外側成形體12以及表面保護層28，在內側層疊有內側接合層15、內側成形體13以及表面保護層28，在外側和內側使層疊構造對稱。因此，通過外側和內側使接合時作用的應力差、因溫度變化產生的應力差變得極小。因此，難以發生歪斜、翹曲。
[0100]另外，檢測電極層21及裝飾層23為比接合層14、15及成形體12、13薄的膜，對歪斜或翹曲的影響極小。
[0101]在該表面面板I中，在基材薄膜11的外側與內側分別接合有成形體12、13，而且以往僅在面板外表面Ia形成的作為硬質塗層的表面保護層28形成於面板外表面Ia和面板內表面Ib的雙方，因此構成容易防止因接合應力、熱應力而產生的歪斜或翹曲的構造。
[0102]另外，通過使外側成形體12與內側成形體13具有厚度尺寸差，並調節厚度尺寸差，能夠進一步抵消或減小在以基材薄膜11中心的外側與內側的應力差。
[0103]如圖2所示，表面面板I的4邊的全部面板端面Ic被作為硬質塗層的表面保護層28覆蓋。在面板端面Ic呈現基材薄膜11與外側成形體12的接合部的端部、以及基材薄膜11與內側成形體13的接合部的端部，然而由於這些接合部的端部被表面保護層28覆蓋，因此能夠有效地防止沿著基材薄膜11的外表面Ila或內表面Ilb侵入水分或者侵入腐蝕氣體。
[0104]而且，在圖4所示的成型工序中，即使在基材薄膜11與外側成形體12的接合部的端部以及基材薄膜11與內側成形體13的接合部的端部形成因成型不良造成的細微的間隙，也能夠通過使表面保護層28向該間隙內浸透並使其固化，從而有效地防止沿著基材薄膜11而侵入水分等。
[0105]因此，始終能夠保護檢測電極層21和配線層22，使耐水性和耐環境性變得良好，從而能夠構成壽命長的表面面板I。
[0106]如圖1所示，在使用了該表面面板I的便攜設備中，使在框體2的內部設置的顯示裝置的顯示畫面與透光區域3的內側對置，從而能夠透過表面面板I的透光性的透光區域3目視顯示內容。
[0107]而且，當手指接觸能夠目視顯示畫面的透光區域3內的外側成形體12的表面的表面保護層28時，根據手指與任意的檢測電極層21之間的靜電電容使得檢測輸出發生變化，從而能夠檢測出手指與透光區域3的哪個位置接觸。
[0108]圖5中示出了本發明的第二實施方式的表面面板101。該表面面板101為圖2所不的第一實施方式的變形例。
[0109]在圖5所示的表面面板101中，基材薄膜11例如為丙烯系的樹脂薄膜，PMMA的外側成形體12以及內側成形體13的接合性良好。因此，未設置圖2所示的外側接合層14和內側接合層15。因此，裝飾層23通過印刷工序等而直接形成在基材薄膜11的外表面11a。
[0110]圖5所示的表面面板101也以基材薄膜11為中心而在外側與內側使層疊構造對稱，為難以發生歪斜或翹曲的構造。而且面板外表面101a、面板內表面IOlb以及全部的面板端面IOlc被表面保護層28覆蓋，耐環境性優異。
[0111]圖6中示出了本發明的第二實施方式的表面面板201。在該實施方式中，對發揮與第一實施方式的表面面板I的結構要素相同功能的構件標註相同符號而進行說明。
[0112]圖6所示的表面面板201中，在基材薄膜11的內表面Ilb上形成有檢測電極層21和配線層等，並在其上形成有內側接合層15。在基材薄膜11的外表面Ila上形成有外側接合層14，且在其表面形成有裝飾層23。
[0113]而且，通過與圖4所示的工序相同的工序形成有外側成形體12和內側成形體13。該成型工序中，在表面面板201上形成有面板外表面201a與面板內表面201b，進而在四個側邊或者兩個側邊上形成有面板彎曲部201d，表面面板201形成立體形狀。其結果為，面板端面201c朝向圖示下方。所述裝飾層23從面板外表面201a的周圍遍及面板彎曲部201d地設置。
[0114]而且，面板外表面201a、面板內表面201b、面板彎曲部201d以及面板端面201c的前表面被表面保護層28覆蓋。該表面面板201作為便攜用電子設備等的框體的表側的一部分而使用。
[0115]另外，如圖6所示，也可以進一步在面板彎曲部20Id的內側設置檢測電極層51，從而構成在側部檢測手指的接觸的側部傳感器。
[0116]而且，本發明的表面面板並不限定於在上述實施方式的便攜設備用的外殼中使用，也可以作為操作各種電氣產品的遙控器或其他電子設備的外殼的一部分使用。
【權利要求】
1.一種具有檢測功能的表面面板，其具有透光區域和包圍所述透光區域的裝飾區域，所述具有檢測功能的表面面板的特徵在於，具有: 具有外表面及內表面的透光性的基材； 設置於所述基材的所述外表面而形成所述裝飾區域的裝飾層以及設置於所述內表面且位於所述透光區域內的透光性的檢測電極層； 分別由透光性的合成樹脂材料形成的、覆蓋所述基材的所述外表面的外側成形體以及覆蓋所述基材的所述內表面的內側成形體， 所述外側成形體的表面和所述內側成形體的表面的雙方被表面保護層覆蓋。
2.如權利要求1所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 具有所述外側成形體的端部、所述內側成形體的端部以及所述基材的端部的所述面板端面被所述表面保護層覆蓋。
3.如權利要求2所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述基材的一部分從所述面板端面向外部延伸出，除所述基材延伸出的部分以外，所述面板端面被所述表面保護層覆蓋。
4.如權利要求3所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 在所述面板端面，所述表面保護層的一部分向所述基材與所述外側成形體之間的間隙以及所述基材與所述內側成形體之間的間隙的至少一方浸透。
5.如權利要求1至4中的任意一項所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述基材為合成樹脂薄膜。
6.如權利要求5所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 在所述基材與所述外側成形體的交界部、以及所述基材與所述內側成形體的交界部的雙方設置有接合層。
7.如權利要求6所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述裝飾層形成於所述接合層的表面。
8.如權利要求6所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述基材為PET薄膜，所述外側成形體和所述內側成形體由丙烯系樹脂形成。
9.如權利要求7所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述基材為PET薄膜，所述外側成形體和所述內側成形體由丙烯系樹脂形成。
10.如權利要求5所述的具有檢測功能的表面面板，其中， 所述基材為丙烯系的樹脂薄膜，所述外側成形體和所述內側成形體由PMMA形成，所述基材與所述外側成形體和所述內側成形體直接接合。
【文檔編號】G06F3/041GK103699258SQ201310436623
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】橋田淳二 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社